背景和研究问题 作業記憶と運動後の脳反応（Post-task responses, PTRs）は神経科学において常に研究のホットスポットです。過去の研究は、運動後のβリバウンド（Post-movement beta rebound, PMBR）が脳皮質において信頼性と安定性のある現象であり、磁気脳電図（Magnetoencephalography, MEG）によって研究および測定できることを示しました。近年の研究はさらに、PTRsが運動後のβリバウンドに限らず、様々な周波数帯域（例えばθ、α、およびβ帯域）や脳領域に広く存在することを発見しました。しかし、これらの作業記憶後のPTRsがPMBRに似た一過性の高振幅活動爆発（Spectral bursts）によって駆動されているかどうかはまだ明...

人体感觉运动静息状态β事件及非周期活动表现出良好的测试重测可靠性 背景介绍 神経系統の疾患は、特に感覚及び運動機能に影響を与えるパーキンソン病などの疾患は、人々の日常生活に大きな影響を及ぼす。早期には顕著な脳の構造変化が見られないため、早期診断は非常に難しい。また、病気の進行や回復の軌道も予測が難しいため、これらの疾患の診断と治療を改善するための安定で信頼性の高い臨床機能バイオマーカーが急務である。 脳磁図（Magnetoencephalography, MEG）と脳電図（Electroencephalography, EEG）は非侵襲的な電気生理記録方法であり、脳皮質の神経活動を捉えることができる。これらの方法は、特に感覚運動系の機能と構造の変化を探る上で大きな可能性を示している。近年の研...

典型発達児童の体性感覚皮質ネットワークの時空間動態 研究背景 触覚は、外界の物体との相互作用および手の動作の精密なコントロールにおいて極めて重要な役割を果たしています。人間の皮膚感覚情報処理メカニズムに関する多くの研究が存在する一方で、この過程に参与する脳領域間の動的な相互作用については未だ不明瞭です。これまでの研究は皮膚感覚情報フローの時間動態を探る際に一貫しない結果を報告していました。したがって、本研究は磁源イメージングと皮質－皮質結合動態分析を用いて、典型発達児童の皮膚感覚処理の時空間動態を探ることを目的としています。 論文出典 本論文はYanlong Song、Sadra Shahdadian他多数の著者によって共同執筆され、著者らはFort WorthのNeuroscience R...

柔軟な多チャンネル光ポンピング磁力計MEGシステムを用いた人間の聴覚誘発場の測定 Xin Zhangら、中国科学院蘇州生物医学工学技術研究所、中国科学技術大学、中国広東省仏山市季華実験室および山東省済南市国科医療技術発展有限公司出身の研究者が、2024年に《j. integr. neurosci.》に発表した研究論文です。 背景 磁気脳図(Magnetoencephalography, MEG)は、外部磁場を直接測定する非侵襲的なイメージング技術で、同期して活性化された大脳の錐体神経細胞が生成するものです。光ポンピング磁力計(Optically Pumped Magnetometer, OPM)は、その低コスト、低温不要、可搬性およびユーザーフレンドリーなカスタム設計により、MEGに基づく機...

臨床におけるOPM-MEGの応用拡大：効果的な自動金属アーチファクト抑制法 背景紹介 磁性脳電図（Magnetoencephalography, MEG）は、多チャンネル磁場測定センサーを用いて脳内の神経電流分布と機能ネットワークを再構成する技術である。MEGは、源空間分解能において電気生理学（Electroencephalography, EEG）よりも顕著な優位性を持ち、磁場信号が頭蓋骨や頭皮組織の伝導干渉を受けず、時間分解能においても機能的磁気共鳴画像法（Functional Magnetic Resonance Imaging, fMRI）より優れている。したがって、MEGは脳機能と認知の研究、てんかんの臨床応用、および神経疾患の研究において重要な位置を占めている。 現時点で、MEG...

腫瘍辺縁の可視化を利用した二チャンネル近赤外蛍光による、精密で安全な肺区域切除術の実現 肺がんは、世界的にがん関連死の主な原因となっています。コンピューターCTスクリーニングの導入により、肺がんの早期発見率が大幅に向上し、死亡率が顕著に低下したと報告されています。近年、早期の非小細胞肺がん(NSCLC)の発症率が顕著に上昇しており、3年生存率は21%から31%に上昇したと研究で示されています。早期NSCLCまたは肺機能障害のある患者に対しては、精密な縮小手術である肺区域切除術が、生存率の向上と肺機能の保持につながります。肺区域切除術の成功の鍵は、手術中に癌組織と肺区域面を同時に正確に識別することです。しかし、高い背景信号と標的プローブの低い血清安定性などの問題から、手術の切除縁を正確に同定す...

手術室を混合現実環境に変える:脳動脈瘤クリッピング手術のための前向き臨床研究 脳動脈瘤の外科的治療は、神経外科の中でも非常に複雑で繊細な過程である。手術成績を改善するため、研究者は新しい技術やアプローチを絶えず探求している。近年、Mixed Reality(MR)技術の進歩により、手術室(Operating Room, OR)に新たなブレークスルーがもたらされた。特に、ヘッドマウンテッドディスプレイ(Head-Mounted Display, HMD)の使用により、外科医は患者の実際の解剖構造に仮想の三次元(3D)画像を重ね合わせることができ、空間認識とハンドリングの直感性が向上する。 研究の背景と目的 本研究の目的は、脳動脈瘤クリッピング手術における新しいMR-HMDの応用可能性、特に外科...

本文旨在探讨音声韻律が文脈同期メカニズムを通じて言語に時間予測の機能を提供する方法を研究することです。時間予測は言語理解の過程において重要な役割を果たし、言語処理をより迅速かつ効率的にします。特に複雑な聴覚および言語処理において、次の言語の情報を予測することで理解効率を向上させ、認知負荷を減少させることができます。既存の研究によれば、聞き手は音声韻律のリズムの変化を利用して、次に来る文の継続時間を推測し、理解過程を加速させることが示されています。 言語理解の過程において、内容の予測だけでなく、時間単位の予測も重要です。ゆっくりとしたリズムとリズミカルな音声韻律は聞き手が次に来る文の断片の継続時間を予測するのを助けます。韻律からのヒントはその自身の音響特性に依存するだけでなく、前後の韻律に対す...

超分子組織化によって活性化された単一分子リン光共鳴エネルギー移動を用いた近赤外標的細胞イメージング 近年、純有機リン光共鳴エネルギー移動(Phosphorescence Resonance Energy Transfer, PRET)の研究が注目を集めています。本論文では、著者らがアルキル橋架けされたメトキシ四フェニルエチレン-フェニルピリジン誘導体(TPE-DPY)ホスト分子、異なるパラメータのカリックス[n]アリル(Cucurbit[n]uril, n = 7, 8)、およびβ-シクロデキストリン修飾ヒアルロン酸(HACD)から、大きいストークスシフト(367nm)と近赤外(NIR)発光を示す単一分子PRETシステムを構築しました。著者らはこのシステムを用いて、がん細胞のミトコンドリアの...

拡散モデルベースの深層学習アルゴリズムを用いた超解像度イメージングと体積電子顕微鏡の強化 背景紹介 電子顕微鏡(Electron Microscopy、略してEM)は高解像度のイメージングツールとして、細胞生物学の重大な突破口を開いた。従来のEM技術は主に2次元のイメージングに使用されていたが、ナノスケールの複雑な細胞構造を明らかにしてきた一方で、3次元(3D)構造の研究には一定の限界があった。より高度な技術である体積電子顕微鏡(Volume Electron Microscopy、略してVEM)は、連続切片と断層走査技術(透過電子顕微鏡TEMやスキャニング電子顕微鏡SEMなど)を用いて、細胞や組織の3Dイメージングを実現し、細胞、組織、さらには小型のモデル生物のナノスケールの3D構造を抽出...